Question

【題目】(1)在2L的密閉容器中放入4mol N2O5，發生如下反應：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反應至5min時，測得N2O5轉化了20%，則v(NO2)為_________；5min時，N2O5在混合氣體中的體積分數是____。

(2)某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。根據圖中數據填空：

①該反應的化學方程式為______。

②若X、Y、Z均為氣體，2min時反應達到平衡，此時體系內壓強與開始時的壓強之比為____。

③若X、Y、Z均為氣體，則達平衡時，容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始投料時__(填“增大”“減小”或“相等”)。

Answer 1

【答案】0.16 mol·L-1·min-1 61.5% 3X+Y2Z 9∶10 增大

【解析】

本題主要考察化學平衡。

(1) N2O5轉化了20%，則Δn(N2O5)=4mol×20%=0.8mol，體系中各組分的物質的量如下表所示（單位：mol）：

	2N2O5	4NO2	O2(g)
	2	4	1
起	4	0	0
轉	0.8	1.6	0.4
平	3.2	1.6	0.4

Δn(NO2)=1.6mol，v(NO2)== 0.16 mol·L-1·min-1；根據阿伏伽德羅定律可得：N2O5在混合氣體中的體積分數是=61.5%；

(2)①反應中，X、Y的物質的量減小，Z的物質的量增多，則X、Y為反應物，Z為生成物；0-2min內，Δn(X)=0.3mol，Δn(Y)=0.1mol，Δn(Z)=0.2mol，且2min后各組分的物質的量不再改變；所以，該反應的化學方程式為3X+Y2Z；

②根據理想氣體狀態方程:PV=nRT，2min時體系壓強與開始時的壓強之比等于兩個時間的氣體的總物質的量之比，該比例為（0.9+0.7+0.2）：（1.0+1.0）=1.8：2=9：10；

③該反應的化學方程式為3X+Y2Z，反應從正反應開始，則體系的總物質的量減小，由于體系中各組分都是氣體，則體系的總質量不變，混合氣體的平均相對分子質量增大。